KR100678507B1 - Pattern writing apparatus and pattern writing method - Google Patents

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Abstract

DMD의 미소(微小) 미러에 대응하는 광조사 영역(61)의 배열을 기판 상에 설정된 묘화셀(620)의 배열에 대하여 경사시키고, 광조사 영역군을 묘화셀군에 대하여 주(主)주사방향에 상대적으로 이동하는 것에 의해 패턴의 묘화를 행하는 경우에, 및 주주사방향에 관하여 서로 인접하는 2개의 광조사 영역(61)에서, 부(副)주사방향에 대한 중심 사이의 거리를 묘화셀(620)의 묘화피치와 동일하게, 또, 주주사방향에 대한 중심 사이의 거리를 묘화피치의 a배로 하고, 묘화피치의 n배(단, n은 3이상의 정수)의 거리만큼 광조사 영역군을 상대적으로 이동하는 동안에 각 광조사 영역(61)에의 광조사의 ON/OFF를 1회 제어한다. 여기서, (a2 + 1)과 n을 서로소로 하는 것에 의해, 고해상도에서 고속으로 적절한 패턴을 묘화할 수 있다.The arrangement of the light irradiation regions 61 corresponding to the micro mirrors of the DMD is inclined with respect to the arrangement of the drawing cells 620 set on the substrate, and the light irradiation region group is the main scanning direction with respect to the drawing cell group. In the case of writing a pattern by moving relative to, and in two light irradiation regions 61 adjacent to each other with respect to the main scanning direction, the distance between the centers of the sub-scanning directions is determined by the writing cell 620. In the same manner as in the drawing pitch), the distance between the centers in the main scanning direction is a times the drawing pitch, and the light irradiation area group is relatively as long as n times the writing pitch (where n is an integer of 3 or more). During the movement, ON / OFF of light irradiation to each light irradiation area 61 is controlled once. Here, by setting (a 2 + 1) and n to each other, an appropriate pattern can be drawn at high resolution and at high speed.

패턴, 묘화, 주사방향, 묘화피치, 광조사 영역. Pattern, drawing, scanning direction, drawing pitch, light irradiation area.

Description

패턴 묘화장치 및 패턴 묘화방법{PATTERN WRITING APPARATUS AND PATTERN WRITING METHOD}Pattern Writing Apparatus and Pattern Writing Method {PATTERN WRITING APPARATUS AND PATTERN WRITING METHOD}

도 1은, 패턴 묘화장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a pattern drawing device.

도 2는, DMD를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a DMD.

도 3은, 광조사 영역 및 묘화셀을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a light irradiation area and a drawing cell.

도 4는, 광조사 영역군 전체 및 묘화셀군을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the entire light irradiation area group and the drawing cell group.

도 5는, 패턴 묘화의 흐름을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a flow of pattern drawing.

도 6 내지 도 9는, 묘화 도상의 광조사 영역 및 묘화셀을 나타내는 도면이다.6-9 is a figure which shows the light irradiation area and the drawing cell of a drawing image.

도 10 내지 도 13은, 광조사 영역군의 경사와 광조사 영역의 크기와의 관계를 나타내는 도면이다.10 to 13 are diagrams showing the relationship between the inclination of the light irradiation area group and the size of the light irradiation area.

도 14는, 누적광량을 나타내는 도면이다.14 is a diagram showing the cumulative light amount.

도 15A는, 1묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15A is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF per one drawing pitch.

도 15B는, 2묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15B is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every two drawing pitches.

도 15C는, 3묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15C is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every three drawing pitches.

도 15D는, 4묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15D is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every four drawing pitches.

도 15E는, 5묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15E is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every five drawing pitches.

도 15F는, 6묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15F is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every six drawing pitches.

도 15G는, 8묘화피치 마다의 ON/OFF에 의한 누적광량을 나타내는 도면이다.Fig. 15G is a diagram showing the cumulative amount of light by ON / OFF for every eight drawing pitches.

도 16은, 광강도가 다른 경우의 누적광량을 나타내는 도면이다.FIG. 16 is a diagram showing the cumulative amount of light when the light intensity is different. FIG.

도 17은, 광원의 ON/OFF 제어의 흐름을 나타내는 도면이다.17 is a diagram illustrating a flow of ON / OFF control of a light source.

본 발명은, 감광 재료에 공간 변조된 광을 조사해서 패턴을 묘화하는 패턴 묘화장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the pattern drawing apparatus which draws a pattern by irradiating the space modulated light to the photosensitive material.

종래부터, 공간 광변조 디바이스를 이용해서 감광 재료 상에 패턴을 묘화하는 기술이 제안되어 있다. 이러한 기술로서, 예컨대, 특개 2003-332221호 공보(문헌 1)에서는, DMD(디지털·마이크로 미러·디바이스)가 투영된 광조사 영역군을, 그 배열 방향에 대하여 경사진 주사방향으로 감광 재료 상을 주사하는 것에 의해, 광조사 영역군보다도 높은 밀도에서 감광 재료 상에 설정된 묘화셀군에 패턴을 묘화하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 문헌 1에서는, 각 광조사 영역에의 광의 조사의 ON/OFF제어를, 광조사 영역군이 묘화셀 2개분의 거리를 이동할 때마다 행하는 것에 의해, 배속으로 묘화를 행하는 방법도 개시되어 있다.Conventionally, the technique of drawing a pattern on the photosensitive material using a spatial light modulation device is proposed. As such a technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-332221 (Document 1) describes a group of light irradiation regions on which a DMD (digital micromirror device) is projected on a photosensitive material image in a scanning direction inclined with respect to the arrangement direction. By scanning, the technique of drawing a pattern in the drawing cell group set on the photosensitive material at density higher than a light irradiation area group is disclosed. In addition, Document 1 also discloses a method of drawing at double speed by performing ON / OFF control of irradiation of light to each light irradiation area each time the light irradiation area group moves the distance of two drawing cells. .

그런데, 반도체 기판이나 프린트 기판의 미세화에 의해 패턴의 묘화속도의 향상은 중요하게 되고 있고, 문헌 1에 기재된 방법에서도 2배속을 넘는 속도에서의 패턴 묘화의 실현이 희망된다. 그러나 단순하게 광조사 영역군의 이동 속도를 높게 한 것 만으로 적절한 고속묘화가 실현된다고는 할 수 없다.By the way, with the miniaturization of a semiconductor substrate and a printed circuit board, the improvement of the drawing speed of a pattern becomes important, and the method of literature 1 is also desired to implement | achieve the pattern drawing at the speed over 2x speed. However, a simple high speed drawing cannot be realized by simply increasing the moving speed of the light irradiation area group.

본 발명은, 감광 재료에 광을 조사해서 패턴을 묘화하는 패턴 묘화장치에 향해져 있고, 2차원으로 배열된 광조사 영역군을 배열 방향에 대하여 경사진 주사방향으로 주사해서 고해상도에서 묘화를 행할 때에, 고속 또한 적절한 묘화의 실현을 목적으로 하고 있다.This invention is directed to the pattern drawing apparatus which draws a pattern by irradiating light to a photosensitive material, and when drawing in high resolution by scanning the light irradiation area group arranged in two dimensions in the scanning direction inclined with respect to an array direction, It aims to realize high speed and proper drawing.

본 발명에 관한 패턴 묘화장치는, 감광 재료상에서 서로 수직한 2개의 배열 방향으로 일정한 피치에서 배열되는 광조사 영역군의 각각으로 변조된 광을 조사하는 광조사부와, 감광 재료상에서 광조사 영역군을 배열 방향에 대하여 경사진 주사방향에 주사시켜, 주사방향 및 주사방향에 수직한 방향으로 일정한 묘화피치에서 감광 재료 상에 고정 배열된 묘화영역군의 각각에 대하여 복수의 광조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사기구와, 광조사 영역군의 주사에 동기하면서 광조사 영역군에의 광조사의 ON/OFF를 개별로 제어하는 것에 의해, 감광 재료 상의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 제어부를 구비하고, 광조사 영역군의 상기 2개의 배열 방향 중 주사방향에 거의 따르는 방향에 관해서 서로 인접하는 광조사 영역에서, 주사방향에 수직한 방향에 대한 중심간의 거리가 묘화피치와 같고, 주사방향에 대한 중심간의 거리가 묘화피치의 a배(단, a는 2이상의 정수)이며, 제어부가 묘화피치의 n배(단, n은 3이상의 정수)의 거리만 광조사 영역군을 상대적으로 이동 하는 동안에 광조사의 ON/OFF를 1회 제어하고, (a2 + 1)과 n이 서로소이다.A pattern writing apparatus according to the present invention includes a light irradiation part for irradiating light modulated by each of the light irradiation area groups arranged at a constant pitch in two array directions perpendicular to each other on the photosensitive material, and a light irradiation area group on the photosensitive material. Scanning in the scanning direction inclined with respect to the arrangement direction to allow a plurality of light irradiation regions to pass relatively to each of the drawing region groups fixedly arranged on the photosensitive material at a constant drawing pitch in the scanning direction and the direction perpendicular to the scanning direction. And a control unit for controlling the amount of light irradiated to each drawing region on the photosensitive material by individually controlling the ON / OFF of the light irradiation to the light irradiation area group while synchronizing with the scanning of the syringe port and the light irradiation area group. In the light irradiation area adjacent to each other with respect to the direction almost in the scanning direction among the two array directions of the light irradiation area group, The distance between the centers in the direct direction is equal to the drawing pitch, and the distance between the centers in the scanning direction is a times the drawing pitch (where a is an integer greater than or equal to 2), and the control unit is n times the drawing pitch (where n is 3). (A 2 + 1) and n are mutually controlled once while only the distance of the above constant) controls the light irradiation ON / OFF while moving the light irradiation area group relatively.

본 발명에 의하면, 공간 변조된 광을 이용해서 해상도에서 고속묘화를 행할 수 있다.According to the present invention, high speed drawing can be performed at a resolution using spatially modulated light.

바람직하게는, 광조사 영역군에서 상기 2개의 배열 방향 중 주사방향에 거의 따르는 방향으로 배열되는 광조사 영역의 수가 M이며, M이 (a×n)의 정수배라고 하고, 이것에 의해, 각 묘화영역과 같은 회수만 중복 노광을 행할 수 있다.Preferably, in the light irradiation area group, the number of the light irradiation areas arranged in the direction substantially along the scanning direction among the two array directions is M, and M is an integer multiple of (a × n), whereby each drawing Only the same number of times as the region can be subjected to overlapping exposure.

또한, 본 발명의 일형태에서는, 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 된 후, 광조사 영역군의 묘화피치의 n배의 거리의 상대 이동이 완료하기 전에 광조사 영역에의 광의 조사가 OFF된다. 바람직하게는, 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 되고 나서 OFF가 되기까지의 동안에, 광조사 영역군이 묘화피치만큼 상대 이동한다. 이것에 의해, 주사방향의 묘화해상도의 저하를 억제할 수 있다. 이와 같은 묘화제어가 행하여질 경우는, 광조사부는, ON/OFF 제어 가능한 광원과, 광원으로부터의 광을 공간 변조하는 공간 광변조 디바이스를 구비하는 것이 바람직하고, 광원의 ON/OFF 제어에 의해 용이하게 주사방향의 해상도의 저하를 억제할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, after the irradiation of light to the light irradiation area is turned on, the irradiation of light to the light irradiation area is turned off before the relative movement of the distance n times the drawing pitch of the light irradiation area group is completed. do. Preferably, the light irradiation area group is relatively moved by the drawing pitch from the time when the irradiation of light to the light irradiation area is turned on and then turned off. Thereby, the fall of the drawing resolution of a scanning direction can be suppressed. When such drawing control is performed, the light irradiation unit preferably includes a light source capable of ON / OFF control and a spatial light modulation device for spatially modulating the light from the light source, and is easily controlled by ON / OFF control of the light source. The fall of the resolution in the scanning direction can be suppressed.

본 발명은 또, 감광 재료에 광을 조사해서 패턴을 묘화하는 패턴 묘화방법에도 향해져 있다.This invention is also directed to the pattern drawing method which draws a pattern by irradiating light to a photosensitive material.

상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조해서 이하에 행하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.The above objects and other objects, features, aspects, and advantages will become apparent from the following detailed description of the invention made with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 패턴 묘화장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에서는 장치의 내부구조를 나타내기 위해서 장치의 일부를 파선으로 나타내고 있다. 패턴 묘화장치(1)는, 포토레지스트막이 형성된 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)를 도 1 중 Y방향으로 이동시키는 스테이지 이동기구(31), 광 빔을 기판(9)을 향해 출사하는 광조사부(4), 광조사부(4)의 헤드부(40)를 도 1 중 X방향으로 이동시키는 헤드부 이동기구(32), 및, 광조사부(4) 및 헤드부 이동기구(32)에 접속된 제어부(5)을 갖는다.FIG. 1: is a figure which shows the structure of the pattern drawing apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention. In FIG. 1, a part of the device is shown with a broken line to show the internal structure of the device. The pattern writing apparatus 1 includes a stage 2 for holding a substrate 9 on which a photoresist film is formed, a stage moving mechanism 31 for moving the stage 2 in the Y direction in FIG. 1, and a light beam for the substrate 9. ), The head moving mechanism 32 for moving the light irradiating portion 4, the head portion 40 of the light irradiating portion 4 in the X direction in FIG. 1, and the light irradiating portion 4 and the head portion moving. It has a control part 5 connected to the mechanism 32.

광조사부(4)는 헤드부(40)에 접속된 광원 유닛(41)을 가지고, 광원 유닛(41)은, 광원인 고출력의 LED(411) 및 렌즈군(412)을 구비하고, 렌즈군(412)로부터의 광은 광섬유(413)에 입사해서 헤드부(40)로 안내된다. 헤드부(40)는 격자 모양으로 배열된 미소 미러군이 마련되어진 DMD(42)를 가지고, 미소 미러군에 의해 광원 유닛(41)으로부터의 광 빔이 반사되는 것에 의해 2차원으로 공간 변조된 광 빔이 안내된다.The light irradiation part 4 has the light source unit 41 connected to the head part 40, The light source unit 41 is equipped with the high output LED 411 which is a light source, and the lens group 412, and the lens group ( Light from 412 enters the optical fiber 413 and is guided to the head portion 40. The head portion 40 has a DMD 42 provided with a micromirror group arranged in a lattice shape, and the light is spatially modulated in two dimensions by reflecting the light beam from the light source unit 41 by the micromirror group. The beam is guided.

구체적으로는, 광섬유(413)로부터 출사된 광은 로드 인테그레이터(433), 렌즈(434) 및 미러(435)를 통해서 미러(436)로 안내되고, 미러(436)는 광 빔을 집광시키면서 DMD(42)로 안내된다. DMD(42)에 입사하는 광 빔은 소정의 입사각에서 DMD(42)의 미소 미러군에 균일하게 조사된다. 이상과 같이, 로드 인테그레이터(433), 렌즈(434), 미러(435) 및 미러(436)에 의해 광원 유닛(41)으로부터의 광을 DMD(42)로 안내하는 조명 광학계(43)가 구성된다.Specifically, the light emitted from the optical fiber 413 is guided to the mirror 436 through the rod integrator 433, the lens 434, and the mirror 435, and the mirror 436 focuses the light beam while condensing the light beam. Guided to DMD 42. The light beam incident on the DMD 42 is uniformly irradiated onto the micromirror group of the DMD 42 at a predetermined incident angle. As described above, the illumination optical system 43 for guiding the light from the light source unit 41 to the DMD 42 by the rod integrator 433, the lens 434, the mirror 435, and the mirror 436 is provided. It is composed.

DMD(42)의 각 미소 미러 중 소정의 자세(후술하는 DMD(42)에 의한 광조사의 설명에서, ON상태에 대응하는 자세)에 있는 미소 미러로부터의 반사광에만 의해 형 성되는 변조된 광 빔의 다발(즉, 공간 변조된 광 빔)은 큐브 빔 스플릿터(441)에 입사해서 반사되고, 줌렌즈(442)에 의해 배율이 조정되어서 투영렌즈(443)로 안내된다. 줌렌즈(442)는 줌용의 액츄에이터(442a)에 의해 변배 가능하게 되고, 투영렌즈(443)는 오토 포커스(AF)용의 액츄에이터(443a)에서 초점맞춤이 가능하게 된다. 그리고, 투영렌즈(439)로부터의 광 빔은 미소 미러군에 대하여 광학적으로 공액(共役)이 되는 기판(9) 상의 영역으로 안내되고, 각 미소 미러에서 변조된(즉, 변조의 요소가 된다) 광 빔이 대응하는 광조사 영역에 조사된다. 이와 같이, 패턴 묘화장치(1)에서는 큐브 빔 스플릿터(441), 줌렌즈(442), 투영렌즈(443)에 의해, 각 미소 미러로부터의 광을 기판(9) 상의 대응하는 광조사 영역에 축소 투영하는 투영 광학계(44)가 구성된다.Modulated light beam formed by only the reflected light from the micromirrors in a predetermined posture (posture corresponding to the ON state in the description of light irradiation by the DMD 42 described later) among the micromirrors of the DMD 42. The bundle of (i.e., spatially modulated light beams) is incident and reflected on the cube beam splitter 441, the magnification is adjusted by the zoom lens 442, and guided to the projection lens 443. The zoom lens 442 can be shifted by the zoom actuator 442a, and the projection lens 443 can be focused by the actuator 443a for the auto focus AF. Then, the light beam from the projection lens 439 is guided to an area on the substrate 9 which is optically conjugate to the micromirror group, and is modulated (i.e., becomes an element of modulation) in each micromirror. The light beam is irradiated to the corresponding light irradiation area. In this manner, in the pattern writing apparatus 1, the cube beam splitter 441, the zoom lens 442, and the projection lens 443 reduce the light from each micromirror to the corresponding light irradiation area on the substrate 9. The projection optical system 44 which projects is comprised.

또, 큐브 빔 스플릿터(441)의 윗쪽에는, 하프미러(451), AF용의 레이저 다이오드(LD)(452) 및 AF검출용의 센서(453)가 배치되어, LD(452)로부터의 광이 하프미러(451)를 투과해서 큐브 빔 스플릿터(441), 줌렌즈(442), 투영렌즈(443)를 통해서 기판(9)에 조사되고, 기판(9)으로부터의 광이 역방향으로 진행해서 하프미러(451)에서 반사되어 센서(453)에 의해 검출된다. 센서(453)의 출력은 AF시의 액츄에이터(443a)의 제어에 이용된다.On the upper side of the cube beam splitter 441, a half mirror 451, a laser diode (LD) 452 for AF, and a sensor 453 for AF detection are disposed to provide light from the LD 452. The half mirror 451 passes through the cube beam splitter 441, the zoom lens 442, and the projection lens 443 to irradiate the substrate 9. It is reflected by the mirror 451 and detected by the sensor 453. The output of the sensor 453 is used for the control of the actuator 443a at the time of AF.

스테이지(2)는 리니어 모터인 스테이지 이동기구(31)의 이동체측에 고정되고 있어, 제어부(5)가 스테이지 이동기구(31)를 제어하는 것에 의해, 미소 미러군으로부터의 광이 조사되는 광조사 영역군(1개의 미소 미러가 1개의 광조사 영역에 대응하는 것이라고 한다.)이 포토레지스트막 상을 도 1 중 Y방향으로 상대적이고 연속 적으로 상대 이동한다. 즉, 광조사 영역군은 헤드부(40)에 대하여 상대적으로 고정되고, 기판(9)의 이동에 의해 광조사 영역군이 기판(9) 상을 이동한다.The stage 2 is fixed to the movable body side of the stage moving mechanism 31 which is a linear motor, and the light irradiation to which light from a micromirror group is irradiated by the control part 5 controlling the stage moving mechanism 31 is carried out. A region group (one micromirror corresponds to one light irradiation region) relatively and continuously moves on the photoresist film in the Y direction in FIG. That is, the light irradiation area group is fixed relative to the head portion 40, and the light irradiation area group moves on the substrate 9 by the movement of the substrate 9.

헤드부(40)는 헤드부 이동기구(32)의 이동체측에 고정되어, 광조사 영역군의 주주사방향(도 1 중 Y방향)에 대하여 수직한 부주사방향(X방향)으로 간헐적으로 이동한다. 즉, 주 주사가 종료할 때마다 헤드부 이동기구(32)는 다음 주 주사의 시작 위치에 헤드부(40)를 X방향으로 이동시킨다.The head part 40 is fixed to the moving body side of the head part moving mechanism 32, and moves intermittently in the sub-scan direction (X direction) perpendicular to the main scanning direction (Y direction in FIG. 1) of the light irradiation area group. . That is, whenever the main scan ends, the head moving mechanism 32 moves the head 40 in the X direction to the start position of the next main scan.

도 2는 DMD(42)를 나타내는 도면이다. DMD(42)는 실리콘 기판(421) 상에 다수의 미소 미러가 격자 모양으로 등간격으로 배열된(서로 수직한 2방향에 M행 N열로 배열되어 있는 것으로서 이하 설명한다.) 미소 미러군(422)을 가지는 공간 광변조 디바이스이며, 각 미소 미러에 대응하는 메모리셀에 기록된 데이터를 따라서, 각 미소 미러가 정전계 작용에 의해 소정의 각도만큼 기운다. 또, 광은, DMD(42)에 수직하며 열방향에 대하여 45도의 각도를 이루는 면에 따라 입사각 24도로 입사하고, 각 미소 미러를 균일하게 조명한다. DMD(42)는 실제로는 768행 1024열의 미소 미러를 가지는 것이 사용되어, 선두 행으로부터 192행분만이 조명된다.2 shows the DMD 42. The DMD 42 is a micromirror group 422 in which a plurality of micromirrors are arranged at regular intervals in a lattice shape on the silicon substrate 421 (as described below, arranged in M rows and N columns in two perpendicular directions). Is a spatial light modulation device, and each micromirror tilts by a predetermined angle by an electrostatic field action in accordance with data recorded in a memory cell corresponding to each micromirror. Further, light is incident on the incident angle of 24 degrees along the plane perpendicular to the DMD 42 and at an angle of 45 degrees with respect to the column direction, and uniformly illuminates each micromirror. The DMD 42 actually has a micromirror with 768 rows and 1024 columns, and only 192 rows are illuminated from the first row.

도 1에 나타내는 제어부(5)로부터 DMD(42)에 리셋 펄스가 입력되면, 각 미소 미러는 대응하는 메모리셀에 기록된 데이터에 따라 반사면의 대각선을 축으로서 소정의 자세로 일제히 기운다. 이것에 의해, DMD(42)에 조사된 광 빔은 각 미소 미러가 기우는 방향에 따라 반사되어, 광조사 영역에의 광조사의 ON/OFF가 행하여진다. 즉, 메모리셀에 ON을 나타내는 데이터가 기록된 미소 미러가 리셋 펄스를 수신하면, 그 미소 미러에 입사하는 광은 줌렌즈(437)에 반사되고, 대응하는 광조사 영역 에 광(미소한 광 빔)이 조사된다. 또한, 미소 미러가 OFF상태가 되면, 미소 미러는 입사한 광을 줌렌즈(437)와는 다른 소정의 위치로 반사하고, 대응하는 광조사 영역은 광이 안내되지 않는 상태가 된다.When a reset pulse is input to the DMD 42 from the control part 5 shown in FIG. 1, each micromirror tilts in a predetermined attitude | symbol on the diagonal line of a reflecting surface at the same time according to the data recorded in the corresponding memory cell. Thereby, the light beam irradiated to the DMD 42 is reflected according to the direction in which each micromirror inclines, and ON / OFF of light irradiation to a light irradiation area is performed. That is, when the micromirror in which data indicating ON is recorded in the memory cell receives the reset pulse, the light incident on the micromirror is reflected by the zoom lens 437, and the light (the slight light beam) is applied to the corresponding light irradiation area. This is investigated. Further, when the micromirror is turned off, the micromirror reflects the incident light to a predetermined position different from the zoom lens 437, and the corresponding light irradiation area is in a state where the light is not guided.

도 3은 패턴 묘화장치(1)에서의 기판(9) 상의 광조사 영역(61) 및 묘화셀(620)을 나타내는 도면이다. 광조사 영역(61)은 헤드부(40)에 대하여 고정된 영역이며, 묘화셀(620)은 기판(9) 상에 고정된 묘화제어의 최소단위에 상당하는 영역(예컨대, 2㎛사방이라고 한다.)이며, 헤드부(40)가 기판(9)에 대하여 상대적으로 이동하는 것에 의해, 광조사 영역(61)이 묘화셀(620) 상을 상대적으로 이동한다. 묘화셀(620)은, DMD(42)에 의한 광조사 영역(61)의 중심위치(정확하게는, 연속적으로 이동하고 있는 도중의 광조사 영역(61)의 중심위치)를 기준으로 기판(9) 상의 영역을 분할한 노광 영역이다. 도 3에서는, DMD(42)의 각 미소 미러에 대응해서 광이 조사되는 격자 모양의 광조사 영역군을 2점 쇄선으로 나타내고, 기판(9) 상의 묘화셀군을 실선으로 나타내고 있다. 또, 도 3에서는 묘화셀(620) 및 광조사 영역(61)의 일부만이 도시되어 있다.FIG. 3: is a figure which shows the light irradiation area 61 and the drawing cell 620 on the board | substrate 9 in the pattern drawing apparatus 1. As shown in FIG. The light irradiation area 61 is an area fixed to the head portion 40, and the drawing cell 620 is an area corresponding to the minimum unit of drawing control fixed on the substrate 9 (for example, 2 µm square). The head portion 40 moves relatively to the substrate 9 so that the light irradiation region 61 moves relatively on the drawing cell 620. The drawing cell 620 is a substrate 9 based on the center position of the light irradiation area 61 by the DMD 42 (exactly, the center position of the light irradiation area 61 which is moving continuously). An exposure area obtained by dividing an area of an image. In FIG. 3, the lattice-shaped light irradiation area group to which light is irradiated corresponding to each micromirror of the DMD 42 is shown by the dashed-dotted line, and the drawing cell group on the board | substrate 9 is shown by the solid line. 3, only a part of the drawing cell 620 and the light irradiation area 61 is shown.

묘화셀(620)은 도 3중의 X방향(부주사방향) 및 Y방향(주주사방향)으로 각각 동일한 피치(이하, 「묘화피치」라고 부른다.)(PW)에서 고정 배열된 직사각형의 노광 영역이며, 대응하는 묘화셀 데이터(DMD(42)에 기록된 데이터)에 따른 광의 조사가 광조사 영역(61)의 중앙의 묘화셀(620)(부호 621을 붙인다.)을 중심으로 해서 행하여진다. DMD(42)의 각 미소 미러의 반사광이 조사되는 광조사 영역(61)은 미소 미러의 형상에 대응해서 거의 정방형의 영역으로 되어 있다. 도 4에서 나타내는 바 와 같이, 광조사 영역(61)은 DMD(42)의 미소 미러에 대응해서 서로 수직한 2방향에 대하여 일정한 피치(이하,「조사 피치」라고 부른다.)(PI)에서 M행 N열로 배열되고, 광조사 영역(61)의 배열 방향이 주주사방향에 대하여 경사지도록 DMD(42)가 헤드부(40)내에서 경사지게 설치된다.The drawing cell 620 is a rectangular exposure area fixedly arranged at the same pitch (hereinafter referred to as "drawing pitch") PW in the X direction (sub-scan direction) and Y direction (main scan direction) in FIG. The light irradiation according to the corresponding drawing cell data (data recorded in the DMD 42) is performed centering on the drawing cell 620 (denoted by 621) in the center of the light irradiation area 61. The light irradiation area 61 to which the reflected light of each micromirror of the DMD 42 is irradiated becomes a substantially square area corresponding to the shape of the micromirror. As shown in FIG. 4, the light irradiation area 61 corresponds to the micromirror of the DMD 42, and has a constant pitch (hereinafter referred to as "irradiation pitch") PI in two directions perpendicular to each other (PI). Arranged in rows N columns, the DMD 42 is inclined in the head portion 40 so that the arrangement direction of the light irradiation area 61 is inclined with respect to the main scanning direction.

도 3에서 나타내는 바와 같이, 광조사 영역군의 주주사방향에 대한 경사는, 광조사 영역군의 2개의 배열 방향 중, 주주사방향에 거의 따르는 방향(주주사방향과 이루는 각이 작은 방향)에 관해서 서로 인접하는 2개의 광조사 영역(61)에서, 부주사방향(X방향)의 중심간 거리(L1)와 묘화셀(620)의 묘화피치(PW)(부주사방향에 관해서 인접하는 묘화셀(620)의 중심간 거리)가 같아지고, 또한, 주주사방향(Y방향)의 중심간 거리(L2)가 묘화피치(PW)의 4배가 되도록 기울여진다. 이하의 설명에서는, 거의 Y방향에 따르는 방향을 DMD(42)에서의 열방향이라 하고, 거의 X방향에 따르는 또 하나의 방향을 행방향이라 부른다. 도 4 중 평행 사선을 붙여서 나타내는 바와 같이, 주주사방향에 정확히 따라 나란한 2개의 광조사 영역(61)은 열방향으로 조사 피치(PI)의 4배, 행방향으로 조사 피치(PI)만큼 떨어진다.As shown in Fig. 3, the inclination with respect to the main scanning direction of the light irradiation area group is adjacent to each other with respect to the direction (the direction of which the angle formed with the main scanning direction is small) almost along the main scanning direction among the two arrangement directions of the light irradiation area group. In the two light irradiation regions 61, the distance L1 between the centers in the sub-scanning direction (X direction) and the drawing pitch PW of the drawing cell 620 (the writing cells 620 adjacent to each other in the sub-scanning direction). Distance between centers) is equal to each other, and the distance L2 between centers in the main scanning direction (Y direction) is inclined to be four times the drawing pitch PW. In the following description, a direction substantially along the Y direction is called a column direction in the DMD 42, and another direction almost along the X direction is called a row direction. As shown by the parallel diagonal line in FIG. 4, the two light irradiation area | regions 61 parallel to a main scanning direction fall by 4 times the irradiation pitch PI in a column direction, and the irradiation pitch PI in a row direction.

다음에, 패턴 묘화장치(1)가 기판(9) 상의 포토레지스트막에의 패턴의 묘화를 행할 때의 동작에 대해서 도 5를 참조하면서 설명을 행한다. 이하, 패턴 묘화장치(1)의 동작의 설명에서는, 묘화셀군에 대하여 광조사 영역군이 주주사방향 및 부주사방향으로 이동하는 것으로 한다.Next, an operation when the pattern writing apparatus 1 draws a pattern on the photoresist film on the substrate 9 will be described with reference to FIG. 5. Hereinafter, in description of the operation | movement of the pattern drawing apparatus 1, it is assumed that a light irradiation area group moves to a main scanning direction and a sub scanning direction with respect to a drawing cell group.

우선, 묘화가 개시되는 경우에는, 묘화셀(620) 중 최초의 광조사 영역(61)의 위치에 대응하는 것(예컨대, 도 3에서 각 광조사 영역(61)의 중앙에 위치하는 부호 621을 붙이는 묘화셀)에의 묘화셀 데이터가, 제어부(5)로부터 대응하는 DMD(42)의 각 미소 미러의 메모리셀에 송신된다(스텝S11). 그 후, 광조사 영역군의 주 주사가 시작되고(스텝S12), 묘화셀군에 대하여 광조사 영역군이 묘화시작 위치에 도달하면 (스텝S13), 제어부(5)가 DMD(42)에 리셋 펄스를 송신하는 것에 의해, 각 미소 미러가 메모리셀의 데이터에 따른 자세가 되고, 최초의 묘화셀(621)에의 노광이 행하여진다(스텝S14). 또, 정확하게는, 상기 노광은 광의 조사의 ON/OFF를 제어하는 동작을 가리키고, 광이 조사되지 않을 경우를 포함하지만, 이하의 설명에서는 노광에 관한 제어를 단지 「노광」이라고 부른다.First, when drawing is started, the one corresponding to the position of the first light irradiation area 61 among the drawing cells 620 (for example, reference numeral 621 located in the center of each light irradiation area 61 in FIG. 3). Drawing cell data to the drawing cell to be attached is transmitted from the control part 5 to the memory cells of each micromirror of the corresponding DMD 42 (step S11). After that, the main scanning of the light irradiation area group starts (step S12), and when the light irradiation area group reaches the writing start position with respect to the drawing cell group (step S13), the control section 5 resets the DMD 42 to a reset pulse. By transmitting the micromirrors, each micromirror is in a posture corresponding to the data of the memory cell, and exposure to the first drawing cell 621 is performed (step S14). In addition, although the said exposure refers to the operation | movement which controls ON / OFF of irradiation of light, and includes the case where light is not irradiated, in the following description, control regarding exposure is only called "exposure".

리셋 펄스가 송신된 후, 곧 다음의 묘화셀(620)(본 실시형태에서는 도 3 중 각 묘화셀(621)의 (-Y)측에 4묘화피치 만큼 떨어진 묘화셀(622)에 대응하는 묘화셀 데이터가 각 미소 미러의 메모리셀에 송신되고, 메모리셀로의 데이터의 기록이 행하여진다(스텝S16). 리셋 펄스의 DMD(42)에의 송신은, 스테이지 이동기구(31)가 스테이지(2)를 주주사방향으로 연속적으로 이동시키는 동작에 동기해서 행하여지고, 1회째의 리셋 펄스로부터 묘화셀군이 주주사방향에 묘화피치(P)의 4배의 거리만큼 이동한 시점에서 다음 리셋 펄스가 DMD(42)에 송신되고(스텝S17, S14), 각 미소 미러가 묘화셀 데이터를 따른 자세가 된다. 따라서, 최초의 리셋 펄스 후의 각 광조사 영역에의 광조사의 ON/OFF의 상태는, 묘화셀군이 묘화피치의 4배의 거리를 이동하는 동안 유지한다.Immediately after the reset pulse is transmitted, the next drawing cell 620 (in this embodiment, a drawing corresponding to the drawing cell 622 separated by four drawing pitches on the (-Y) side of each drawing cell 621 in FIG. 3). The cell data is transmitted to the memory cells of each micromirror, and data is written to the memory cells (step S16) .The stage movement mechanism 31 transmits the reset pulse to the DMD 42 by the stage 2 mechanism. Is performed in synchronization with the operation of continuously moving in the main scanning direction, and the next reset pulse is transmitted to the DMD 42 at the time when the drawing cell group is moved four times the distance of the drawing pitch P in the main scanning direction from the first reset pulse. (Mirror S17, S14), each micromirror is in a posture along the writing cell data, so that the drawing cell group writes the state of ON / OFF of light irradiation to each light irradiation area after the first reset pulse. Maintain while moving a distance four times the pitch.

제어부(5)가 스테이지 이동기구(31)에 의한 광조사 영역군의 주사에 동기하면서 광조사 영역군에의 광조사의 ON/OFF를 개별로 제어해서 이상의 노광이 반복되 면, 18회째의 리셋 펄스(최초의 리셋 펄스를 포함한다.)에서 최초에 노광이 행하여진 묘화셀(621)을 중심으로 하는 2번째의 노광이 행하여진다. 18회째의 리셋 펄스의 직전의 상태(즉, 17회째의 리셋 펄스의 후의 상태)에서는, 최초에 노광이 행하여진 묘화셀로부터 (-Y)방향을 향해서 나란한 17개의 묘화셀(최초의 묘화셀을 포함한다.)의 각각을 중심으로 하는 노광이 1회만 행하여진 단계로 되어 있다. 상기 묘화동작에 대해서, 도 6 내지 도 9를 참조해서 더 자세하게 설명한다.When the control unit 5 individually controls ON / OFF of light irradiation to the light irradiation area group while synchronizing with scanning of the light irradiation area group by the stage moving mechanism 31 and the above exposure is repeated, the 18th reset is performed. In the pulse (including the first reset pulse), a second exposure is performed centering on the drawing cell 621 where the exposure was first performed. In the state immediately before the 18th reset pulse (i.e., the state after the 17th reset pulse), 17 drawing cells (the first drawing cells are arranged side by side toward the (-Y) direction from the initially exposed writing cells. It is a step performed only once of exposure centering on each. The drawing operation will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 9.

도 6은 묘화셀군과 광조사 영역군을 나타내는 도면이며, 검게 전부 칠한 묘화셀(620)(부호 62a를 붙인다.)을 중심으로 해서 최초의 리셋 펄스 시에 노광이 행하여진다. 도 6에서는, 묘화셀(62a)에 대하여 정확하게 (+Y)측에 위치하는 광조사 영역(61), 즉, 열방향으로 4조사 피치 또한 행방향으로 1조사 피치만큼 서로 떨어진 복수의 광조사 영역(61)에 평행 사선을 붙이고 있고, (-Y)측의 것으로부터 순차로, 부호 61a, 61b, 61c, 61d, 61e를 붙이고 있다.Fig. 6 is a diagram showing the drawing cell group and the light irradiation area group, and the exposure is performed at the first reset pulse centering on the drawing cell 620 (marked with reference numeral 62a) painted black. In FIG. 6, the light irradiation area 61 positioned exactly (+ Y) with respect to the drawing cell 62a, that is, the plurality of light irradiation areas separated from each other by four irradiation pitches in the column direction and one irradiation pitch in the row direction. Parallel oblique lines are attached to (61), and reference numerals 61a, 61b, 61c, 61d, and 61e are sequentially attached from the (-Y) side.

이하의 설명에서는, 리셋 펄스 때에 광조사 영역(61a~61e)의 중앙에 위치하는 묘화셀에 부호 62a~62e를 붙인다. 또한, 이해를 보조하기 위해서, 최초의 노광 시에 광조사 영역(61a)의 중심에 위치하는 묘화셀(62a)의 위치를 좌표표현을 이용해서 C(0, 0)으로 나타내고, 묘화셀(62a)의 (-Y)측에 인접하는 묘화셀의 위치를 C(0, 1)로 나타낸다. 또한, 광조사 영역(61a~61e)의 위치도 행 및 열방향의 좌표표현을 이용해서 각각 R(0, 0), R(1, 4), R(2, 8), R(3, 12), R(4, 16)으로 나타낸다. 이것들의 좌표표현은 적당히 설명중에 부가한다.In the following description, the reference numeral 62a-62e is attached | subjected to the drawing cell located in the center of the light irradiation area 61a-61e at the time of a reset pulse. In addition, in order to assist understanding, the position of the drawing cell 62a which is located in the center of the light irradiation area 61a at the time of the first exposure is represented by C (0, 0) using coordinate expression, and the drawing cell 62a is shown. The position of the drawing cell adjacent to the (-Y) side of) is represented by C (0, 1). In addition, the positions of the light irradiation regions 61a to 61e are also R (0, 0), R (1, 4), R (2, 8), and R (3, 12) using coordinate expressions in the row and column directions, respectively. ) And R (4, 16). These coordinate representations are added in the description as appropriate.

도 7은 2회째의 리셋 펄스가 DMD(42)에 송신된 시점에서의 묘화셀군과 광조 사 영역군을 나타내는 도면이다. 1회째의 리셋 펄스의 후, 광조사 영역군이 묘화셀군에 대하여 묘화피치의 4배의 거리를 이동하는 동안, 각 광조사 영역에 대한 노광 상태(광조사의 ON 또는 OFF)가 유지되고, 2회째의 리셋 펄스의 시점에서는, 최초의 묘화셀(62a)(C(0, 0))로부터 (-Y)방향으로 묘화피치의 4배의 거리만큼 떨어진 묘화셀(62a)(C(0, 4))을 중심으로 해서 노광이 행하여진다. 도 8은 6회째의 리셋 펄스 시의 모양을 나타내고 있고, (-Y)측의 묘화셀(62a)(C(0, 20))을 중심으로 하는 광조사 영역(61a)에의 노광이 행하여지는 동시에, 가장 (+Y)측의 묘화셀(62a)(C(0, 0))로부터 3묘화피치만큼 (-Y)측으로 떨어진 묘화셀(62b)(C(0, 3))을 중심으로 하는 광조사 영역(61b)(R(1, 4))에 대하여도 노광이 행하여진다. 이후, 광조사 영역군이 묘화피치의 4배의 거리를 이동할 때마다 광조사 영역(61b)에서 하나의 묘화셀(62a)로부터 3묘화피치만큼 (-Y)측으로 떨어진 묘화셀을 중심으로 하는 노광이 행하여진다.FIG. 7 is a diagram illustrating the drawing cell group and the light irradiation area group at the time when the second reset pulse is transmitted to the DMD 42. After the first reset pulse, the exposure state (ON or OFF of light irradiation) is maintained for each light irradiation region while the light irradiation area group moves a distance four times the drawing pitch with respect to the drawing cell group. At the time of the first reset pulse, the drawing cells 62a (C (0, 4) are separated from the first writing cells 62a (C (0, 0)) by a distance four times the drawing pitch in the (-Y) direction. Exposure is carried out centering on)). FIG. 8 shows the state at the time of the sixth reset pulse, and exposure to the light irradiation area 61a centered on the drawing cells 62a (C (0, 20)) on the (-Y) side is performed. The light centering on the drawing cells 62b (C (0, 3)) which are separated from the drawing cells 62a (C (0, 0)) on the most (+ Y) side to the (-Y) side by three drawing pitches. Exposure is also performed to the irradiation area 61b (R (1, 4)). Subsequently, each time the light irradiation area group moves a distance four times the drawing pitch, the exposure centering on the drawing cells separated from one writing cell 62a to (-Y) side by three drawing pitches in the light irradiation area 61b. This is done.

도 9는 18회째의 리셋 펄스가 DMD(42)에 송신된 직후의 상태를 나타내는 도면이다. 도 9에서 나타내는 바와 같이 광조사 영역군이 (-Y)방향으로 묘화셀군에 대하여 상대적으로 이동하면, 가장 (-Y)측의 광조사 영역(61a)에 의한 노광이 중심이 된 복수의 묘화셀(62a)의 사이의 묘화셀을 중심으로 해서 광조사 영역(61b~61d)에 의해 노광이 행하여진다. 그 결과, 도 9 중 묘화셀군의 가장 (-X)측의 열의 (+Y)측의 부분에 주목하면, 광조사 영역(61a, 61d, 61c, 61b)에 의해 노광이 행하여진 4개의 묘화셀(62a, 62d, 62c, 62d)이 (-Y)방향을 향해 순서대로 나란하게 되고, 18회째의 리셋 펄스의 직전은, 최초에 노광이 행하여진 묘화셀(62a)(C(0, 0)) 로부터 (-Y)방향을 향해 나란한 17개의 묘화셀(최초의 묘화셀을 포함한다.)의 각각을 중심으로 하는 노광이 1회만 행하여진 단계가 된다.9 is a diagram illustrating a state immediately after the eighteenth reset pulse is transmitted to the DMD 42. As shown in FIG. 9, when the light irradiation area group moves relative to the drawing cell group in the (-Y) direction, a plurality of drawing cells centered on the exposure by the light irradiation area 61a on the most (-Y) side. Exposure is performed by the light irradiation area 61b-61d centering on the drawing cell between 62a. As a result, when drawing attention to the (+ Y) side of the column of the most (-X) side of the drawing cell group in FIG. 9, the four drawing cells exposed by the light irradiation area 61a, 61d, 61c, 61b. (62a, 62d, 62c, 62d) are arranged side by side in the (-Y) direction, and immediately before the 18th reset pulse, the drawing cells 62a (C (0, 0)) were first exposed. ), The exposure centering on each of the 17 drawing cells (including the first drawing cell) arranged side by side in the (-Y) direction becomes a step performed only once.

그리고, 18회째의 리셋 펄스에 동기해서 가장 (+Y)측의 묘화셀(62a)(C(0, 0))을 중심으로 하는 광조사 영역(61e)(R(4, 16))에의 노광이 행하여진다. 이후, 리셋 펄스에 동기하고, 도 9에 나타내는 광조사 영역보다도 더 (+Y)측에 존재하는 광조사 영역에 의해, 동일한 묘화셀을 중심으로 하는 2회째의 노광이 순차 행하여지고, 또, 동일 묘화셀로의 3회째 이후의 노광도 행하여진다. 중복 노광의 주기는 17리셋 펄스가 된다.Exposure to the light irradiation area 61e (R (4, 16)) centered on the drawing cell 62a (C (0, 0)) on the most (+ Y) side in synchronization with the 18th reset pulse. This is done. Subsequently, the second exposure centering on the same drawing cell is sequentially performed by the light irradiation area which is present on the (+ Y) side more than the light irradiation area shown in FIG. 9 in synchronization with the reset pulse. Exposure after the third time to the drawing cell is also performed. The cycle of overlapping exposure is 17 reset pulses.

상기 중복 노광의 모양을 좌표표현을 이용해서 설명하면, 리셋 펄스 시에, C(0, 4k)(k는 0이상의 정수)의 묘화셀(620)은 R(m, 4m)(m = 0, 4, 8, 12…44)의 광조사 영역(61)의 중심에 위치하고, C(0, 4k+1)의 묘화셀(620)은 R(m, 4m)(m = 3, 7, 11, 15…47)의 광조사 영역(61)의 중심에, C(0, 4k+2)의 묘화셀(620)은 R(m, 4m)(m = 2, 6, 10, 14…46)의 광조사 영역(61)의 중심에, C(0, 4k+3)의 묘화셀(620)은 R(m, 4m)(m = 1, 5, 9, 13…45)의 광조사 영역(61)의 중심에 각각 위치한다.When the overlapping exposure is explained using coordinate representation, the drawing cell 620 of C (0, 4k) (k is an integer of 0 or more) is R (m, 4m) (m = 0, Located at the center of the light irradiation area 61 of 4, 8, 12 ... 44, the drawing cell 620 of C (0, 4k + 1) is R (m, 4m) (m = 3, 7, 11, At the center of the light irradiation area 61 of 15 ... 47, the drawing cell 620 of C (0, 4k + 2) is of R (m, 4m) (m = 2, 6, 10, 14 ... 46). At the center of the light irradiation area 61, the writing cell 620 of C (0, 4k + 3) is a light irradiation area 61 of R (m, 4m) (m = 1, 5, 9, 13 ... 45). Are located in the center of each.

이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 패턴 묘화장치(1)에서 M행의 미소 미러를 구비하는 DMD(42)가 이용되는 경우에는, 스테이지 이동기구(31)에 의해 기판(9) 상의 각 묘화셀(620)에 대하여 복수의 광조사 영역(61)이 상대적으로 통과하는 것에 의해 (M/16)회 중복해서 노광 동작이 행하여지고, 각 묘화셀(620)을 중심으로 하는 (M/16)계조의 광량제어가 가능하게 된다. 실제로는 M은 192가 되고, 12회의 중복 노광의 제어가 행하여진다. 물론, 도 3에서 나타내는 바와 같이 1개의 광조사 영역(61)은 복수의 묘화셀(620)을 덮는 크기이며, 더욱이, 2개의 리셋 펄스 사이에서 노광 상태를 유지하면서 묘화셀군이 묘화피치의 4배의 거리 이동하기 위해서, 정확하게 (M/16)계조의 광조사를 행할 수 없다. 그러나, 묘화되는 패턴의 최소 선폭(즉, 패턴 분해능)은 선폭의 최소 제어단위(즉, 선폭 정밀도)보다도 충분히 크게 되어, 연속해서 존재하는 몇개의 묘화셀(620)에 대하여 광의 조사가 행하여지고, 연속해서 존재하는 다른 몇개의 묘화셀(620)에 대하여 광이 조사되지 않는 동작이 행하여지기 때문에, 실용상은 문제는 생기지 않는다. 예컨대, 패턴 중의 선폭 또는 인접하는 선의 사이의 스페이스의 폭이 20㎛가 되고, 선폭 또는 스페이스의 폭의 최소 제어단위가 2㎛가 된다.By repeating the above operation, when the DMD 42 having the M mirror micromirrors is used in the pattern writing apparatus 1, the drawing cells on the substrate 9 by the stage moving mechanism 31 ( When the plurality of light irradiation regions 61 pass relative to the 620, the exposure operation is performed in duplicate (M / 16) times, and the (M / 16) gradation centering on each drawing cell 620 is performed. Light quantity control becomes possible. M is actually 192, and control of 12 overlapping exposures is performed. Of course, as shown in Fig. 3, one light irradiation area 61 covers a plurality of drawing cells 620, and the drawing cell group is four times the drawing pitch while maintaining the exposure state between the two reset pulses. In order to move the distance of, the light irradiation of (M / 16) gradation cannot be performed accurately. However, the minimum line width (i.e., pattern resolution) of the pattern to be drawn is sufficiently larger than the minimum control unit (i.e., line width accuracy) of the line width, and light is irradiated to several drawing cells 620 which are continuously present, Since the operation which does not irradiate light is performed with respect to several other drawing cells 620 which exist in succession, a problem does not arise practically. For example, the width of the line width in the pattern or the space between adjacent lines is 20 µm, and the minimum control unit of the width of the line width or space is 2 µm.

광조사 영역군의 1회의 주 주사의 동안에 행하여지는 묘화가 완료하면(도 5:스텝S15), 주 주사가 정지된다(스텝S16). 그리고, 다른 주 주사가 행하여질 경우에는 헤드부 이동기구(32)에 의해 광조사 영역군이 X방향으로 부 주사되어서 스텝S11로 되돌아가고, 스테이지 이동기구(31)에 의해 스테이지(2)를 역방향((-Y)방향)으로 이동시키면서 다음 묘화가 행하여진다.When the drawing performed during one main scanning of the light irradiation area group is completed (FIG. 5: step S15), the main scanning is stopped (step S16). When another main scanning is performed, the light irradiation area group is subscanned in the X direction by the head moving mechanism 32 to return to Step S11, and the stage moving mechanism 31 reverses the stage 2. The next drawing is performed while moving in the ((-Y) direction).

이상과 같이, 패턴 묘화장치(1)에서는, 리셋 펄스간에 묘화셀군을 묘화피치의 4배의 거리만큼 이동하기 위해서, 리셋 펄스간에 묘화셀군을 묘화피치만큼 이동할 경우와 비교해서 4배의 속도로 묘화가 행하여진다(이하, 이 동작을 「4배속 묘화」이라고 부른다.). 이것에 의해, 패턴의 선폭을 제어하면서 고속으로 묘화를 행할 수 있다.As described above, in the pattern writing apparatus 1, in order to move the drawing cell group by four times the distance of the drawing pitch between the reset pulses, drawing is performed at a speed four times as compared with the case of moving the drawing cell group by the drawing pitch between the reset pulses. (Hereinafter, this operation is called "4x speed drawing."). Thereby, drawing can be performed at high speed, controlling the line width of a pattern.

그런데, 도 9에서 나타내는 바와 같이, 묘화피치의 4배만큼 떨어진 2개의 묘화셀(62a)(검게 전부 칠한 것)의 사이의 각 묘화셀을 중심으로 하는 광조사 영역(61b~61d)에의 노광이 확실하게 행하여지기 위해서는, 바꾸어 말하면, 각 묘화셀을 중심으로 하는 노광을 행하기 위해서는, 광조사 영역(61) 사이의 묘화피치수와 리셋 펄스간에 묘화셀군이 이동하는 거리의 묘화피치수가 서로소인(양자의 최대공약수가 1이다) 것이 필요하게 된다. 도 9의 경우, 광조사 영역(61)사이의 묘화피치수가 17이며, 리셋 펄스간에 묘화셀군이 이동하는 거리의 묘화피치수는 4이며, 서로소이다. 또, 광조사 영역(61) 사이의 묘화피치수가 17이므로, 광조사 영역(61)의 행수가 충분히 클 경우는 2배속에서 16배속 사이에서 임의로 묘화속도가 변경 가능해진다.By the way, as shown in FIG. 9, exposure to the light irradiation area 61b-61d centering | focusing on each drawing cell between two drawing cells 62a (black-filled) separated by 4 times of drawing pitch In order to be surely performed, in other words, in order to perform exposure centering on each drawing cell, the drawing pitch of the distance between the drawing cell groups between the light irradiation regions 61 and the reset pulses moves between the reset pulses is mutually different ( The greatest common factor of both is 1). In the case of FIG. 9, the drawing pitch number between the light irradiation areas 61 is 17, and the drawing pitch dimension of the distance that a drawing cell group moves between reset pulses is four, mutually different. Moreover, since the drawing pitch number between the light irradiation areas 61 is 17, when the number of rows of the light irradiation area 61 is large enough, the drawing speed can be arbitrarily changed between 2x speed and 16x speed.

도 10 내지 도 13은, 광조사 영역군의 경사와 광조사 영역(61)의 크기와의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10에서는, 주사방향에 따라 나란한 2개의 광조사 영역(61)이, 열방향으로 조사 피치(PI)의 2배, 행방향으로 조사 피치(PI)만큼 떨어진 상태를 나타내고, 도 11, 도 12, 도 13에서는 주사방향에 따라 나란한 2개의 광조사 영역(61)이, 열방향으로 각각 조사 피치(PI)의 3, 4, 5배, 행방향으로 조사 피치(PI)만큼 떨어진 상태를 나타내고 있다. 도 10 내지 도 13에서는, 광조사 영역(61) 및 묘화셀(620)이 정사각형이며, 광조사 영역군의 2개의 배열 방향 중 주사방향에 거의 따르는 방향(열방향)에 관해서 서로 인접하는 광조사 영역(61)에서, 주사방향에 수직한 방향에 대한 중심간의 거리가 묘화피치(PW)와 같고, 주사방향에 대한 중심간의 거리가 묘화피치(PW)의 2, 3, 4, 5배(이하,「a배」라 부른다. 단, a 는 2이상의 정수)가 된다.10 to 13 are diagrams showing the relationship between the inclination of the light irradiation area group and the size of the light irradiation area 61. In FIG. 10, two light irradiation regions 61 side by side in the scanning direction are shown to be separated by twice the irradiation pitch PI in the column direction by the irradiation pitch PI in the row direction, and FIGS. 11 and 12. FIG. 13 shows a state in which two light irradiation regions 61 side by side in the scanning direction are spaced apart by 3, 4, 5 times the irradiation pitch PI in the column direction, and the irradiation pitch PI in the row direction, respectively. . 10-13, the light irradiation area 61 and the drawing cell 620 are square, and light irradiation which adjoins mutually about the direction (column direction) which substantially follows a scanning direction among the two arrangement directions of the light irradiation area group. In the area 61, the distance between the centers in the direction perpendicular to the scanning direction is equal to the drawing pitch PW, and the distance between the centers in the scanning direction is 2, 3, 4, 5 times (hereinafter, referred to as the drawing pitch PW). Is called "a times", where a is an integer of 2 or more).

한편, 도 10 내지 도 13에서, 주사방향에 정확히 따라 나란한 2개의 광조사 영역(61)사이의 거리는, 묘화피치(PW)의 5, 10, 17, 26배(일반적으로는, (a2 + 1)배)가 된다. 따라서, 도 10 내지 도 13에서는, 각각 5, 10, 17, 26과의 사이에서 서로소인 양의 정수배의 속도로 묘화를 행할 수 있고, 도 10의 경우는 2, 3, 4배속의 묘화, 도 11의 경우는 3, 5, 7, 9배속의 묘화, 도 12의 경우는 2, 3, 4, 5…배속의 묘화, 도 13의 경우는, 3, 5, 7, 9…배속의 묘화가 가능하다. 즉, (a2 + 1)과 n이 서로소일 경우, 제어부(5)가 묘화피치(PW)의 n배의 거리만큼 광조사 영역군을 상대적으로 이동하는 동안에 광조사의 ON/OFF를 1회 제어하는 고해상도의 n배속 묘화를 적절하게 행할 수 있다.On the other hand, 10 to 13, the distance between exactly two irradiation regions 61 side-by-side along the scanning direction, 5, 10, 17 and 26 times the imaging pitch (PW) (generally, (a 2 + 1) times). Therefore, in FIGS. 10-13, drawing can be performed at the speed of the positive integer multiple mutually between 5, 10, 17, and 26, respectively. In the case of FIG. 10, drawing at 2, 3, 4 times speed, FIG. In the case of 11, 3, 5, 7, 9 times drawing, in the case of FIG. 12, 2, 3, 4, 5... Drawing of double speed, in the case of FIG. 13, 3, 5, 7, 9; Double speed drawing is possible. That is, when (a 2 + 1) and n are mutually different, the ON / OFF of the light irradiation is turned on once while the control unit 5 relatively moves the light irradiation area group by a distance n times the drawing pitch PW. The high-resolution n-speed drawing to be controlled can be appropriately performed.

이 때, (a2 + 1)회의 리셋 펄스 마다, 각 묘화셀(620)은 열방향으로 조사 피치(PI)의 (a×n)배, 행방향으로 조사 피치(PI)의 n배 떨어진 별도의 광조사 영역(61)의 중심을 통과하는 것이 된다. 따라서, 광조사 영역군이 M행, 즉, 주주사방향에 거의 따르는 방향으로 배열된 광조사 영역(61)의 수가 M일 경우, M이 (a×n)의 정수배이면, 광조사 영역군이 상대적으로 묘화셀군을 통과할 때에, 열방향으로 나란한 각 묘화셀(620)과 같은 회수만큼 중복 노광이 행하여지게 된다(단, 광조사 영역군의 (±X)측의 단부가 통과하는 묘화셀을 제외한다.).At this time, for each (a 2 + 1) reset pulse, each drawing cell 620 is separated by (a × n) times the irradiation pitch PI in the column direction and n times the irradiation pitch PI in the row direction. It passes through the center of the light irradiation area 61 of. Therefore, when the number of light irradiation areas 61 arranged in M rows, that is, in a direction substantially along the main scanning direction, is M, when M is an integer multiple of (a × n), the light irradiation area groups are relatively When passing through the drawing cell group, the overlapping exposure is performed by the same number of times as the drawing cells 620 arranged in the column direction (except for the drawing cells through which the end part on the (± X) side of the light irradiation area group passes). do.).

또, 배속을 넘는 묘화를 행할 경우에는 n은 3이상의 정수가 되고, 기판 상의 레지스트막의 묘화의 경우, 재료특성이나 광조사 영역(61)의 크기 등을 고려하면 바람직한 n의 값으로서 4를 들 수 있다.In addition, when drawing more than double speed, n becomes an integer of 3 or more, and when drawing the resist film on a board | substrate, 4 is considered as a preferable value of n considering the material characteristic, the magnitude | size of the light irradiation area 61, etc. have.

또한, n배속 묘화를 행할 경우, 중복 노광 회수는 (M/(a×n))(소수점이하 잘라서 버림)이 되고, 이것에 대하여 묘화셀군이 묘화피치(PW) 이동할 때마다 리셋 펄스를 DMD(42)에 보내는 1배속 묘화의 경우는 (M/a)회의 중복 노광이 가능하다. 실제로는, (M/a)회 중복 노광할 필요가 없는 경우가 대부분이므로, n배속 노광은, DMD(42)가 가지는 가능한 한 많은 미소 미러를 이용해서 필요 최소한의 중복 노광 회수에서 고속으로 묘화를 행하는 기술이라고 할 수 있다.In addition, in the case of n-time writing, the number of overlapping exposures is (M / (a × n)) (the decimal point is cut off and discarded). On the other hand, a reset pulse is generated every time the drawing cell group moves the drawing pitch (PW). In the case of single-speed drawing to 42), (M / a) times of overlapping exposure is possible. In practice, since it is often not necessary to perform (M / a) overlapping exposures, the n-times exposure can be performed at high speed at the minimum number of overlapping exposures required by using as many micromirrors as possible with the DMD 42. It can be said to be a technique to perform.

그런데, 도 10 내지 도 13에서 나타내는 바와 같이, 광조사 영역군의 열방향의 주주사방향으로부터의 경사를 작게 하는 만큼, 광조사 영역(61)이 묘화셀(620)에 대하여 상대적으로 커진다. 반대로, 광조사 영역(61)의 크기가 일정한 경우는, 광조사 영역군의 열방향의 주주사방향으로부터의 경사를 작게 하는 만큼 묘화셀(620)을 작게 설정할 수가 있다고 할 수 있다. 광조사 영역(61)의 1변의 길이는, 묘화피치(PW)의 (a2 + 1)의 평방근배가 되고, 예컨대, a가 4에서 4배속 묘화가 행하여질 경우에 리셋 펄스간에서 1개의 광조사 영역(61)에의 광의 조사가 행하여지면, 도 14 중의 선(631, 632)상에서의 누적광량은 선(641, 642)에서 나타내는 분포가 된다. 즉, 묘화셀(620)의 크기에 대하여 광범위하게 광의 조사가 이루어지고, 특히 주주사방향에 관해서 넓은 범위에서 광이 조사된다. 그리고, 광조사의 ON/OFF에 의해 도 14에 나타내는 광량분포를 중합된 것이 기판(9) 상의 감광 재료에 축적되는 광 에너지의 분포가 되고, 이 분포에 의해 패턴의 묘화가 행하여진다.By the way, as shown in FIGS. 10-13, the light irradiation area 61 becomes large with respect to the drawing cell 620 so that the inclination from the main scanning direction of the column direction of a light irradiation area group may be made small. On the contrary, when the size of the light irradiation area 61 is constant, it can be said that the writing cell 620 can be set small so as to reduce the inclination from the main scanning direction in the column direction of the light irradiation area group. The length of one side of the light irradiation area 61 becomes the square root of (a 2 + 1) of the drawing pitch PW, for example, one light between reset pulses when a is performed from 4 to 4 times speed drawing. When light is irradiated to the irradiation area 61, the cumulative amount of light on the lines 631 and 632 in FIG. 14 becomes a distribution indicated by the lines 641 and 642. That is, light is irradiated extensively with respect to the size of the drawing cell 620, and especially light is irradiated in a wide range with respect to the main scanning direction. Then, polymerization of the light amount distribution shown in FIG. 14 by ON / OFF of light irradiation becomes a distribution of light energy stored in the photosensitive material on the substrate 9, and the pattern is drawn by this distribution.

도 15A는, 광조사 영역군이 1묘화피치 이동할 때마다 광조사 영역(61)에의 광의 조사를 교대로 ON 및 OFF 한 경우의 주주사방향에 관한 누적광량을 나타내는 도면이다. 도 15B~도 15G는, 각각 광조사 영역군이 묘화피치의 2, 3, 4, 5, 6, 8배 이동할 때마다 광조사를 교대로 ON 및 OFF 한 경우의 누적광량을 나타낸다. ON 또는 OFF가 되는 거리가 긴 만큼, 즉, 부주사방향으로 신장하는 선을 묘화할 때의 선폭이 커지는 만큼, 누적광량분포의 피크가 높아지고, 골이 깊어진다는 것이 판단된다. 또한, 감광 재료는 일정한 양 이상의 광이 조사되었을 때에 감광하는 것으로, 광량(광 파워)을 제어하는 것에 의해서도 패턴의 선폭을 제어할 수 있다.FIG. 15A is a diagram showing the cumulative amount of light in the main scanning direction when the irradiation of light to the light irradiation area 61 is alternately turned ON and OFF every time the light irradiation area group moves one drawing pitch. 15B to 15G show cumulative light amounts when light irradiation is alternately turned on and off each time the light irradiation area group moves 2, 3, 4, 5, 6, 8 times the drawing pitch. It is judged that the peak of the cumulative light intensity distribution increases and the valley deepens as the distance to be turned ON or OFF becomes long, that is, the line width when drawing a line extending in the sub-scanning direction increases. In addition, the photosensitive material is exposed to light when a predetermined amount or more of light is irradiated, and the line width of the pattern can be controlled even by controlling the amount of light (light power).

단, 감광 재료에는 충분히 광을 조사해야 하는 것도 있어, 이 경우, 광원으로부터의 광의 세기를 조정하는 동시에 광조사의 ON 및 OFF의 타이밍을 조정하는 것에 의해, 소정의 선폭의 패턴이 그려진다. 예컨대, 이미지셋터에서 은염 등의 감광 재료에 패턴을 묘화할 경우, 감광 재료를 감광시키는 것에 의해 패턴 묘화의 목적이 달성되기 때문에, 감광에 필요한 최소한의 광을 감광 재료에 조사하는 것만으로 충분하다. 이것에 대하여, 반도체 등의 기판 상의 포토레지스트에 패턴을 묘화할 경우, 후 공정의 에칭 시에 포토레지스트가 박리하거나 과잉으로 제거되지 않도록 포토레지스트를 감광시키는 이상의 양의 광을 조사할 필요가 있다.However, the photosensitive material may be sufficiently irradiated with light. In this case, a pattern having a predetermined line width is drawn by adjusting the intensity of light from the light source and the timing of ON and OFF of light irradiation. For example, in the case of drawing a pattern on a photosensitive material such as silver salt in an image setter, since the purpose of pattern writing is achieved by photosensitive material, it is sufficient to irradiate the photosensitive material with the minimum light necessary for photosensitive. On the other hand, when drawing a pattern in photoresist on substrates, such as a semiconductor, it is necessary to irradiate the quantity of light which photosensitive photoresist so that a photoresist may not peel or remove excessively at the time of an etching of a post process.

이 경우, 도 16에서 나타내는 바와 같이, 8묘화피치 광조사를 ON으로 하고, 8묘화피치 OFF로 하는 것에 의해 얻어지는 가는 선(711)으로 나타내는 누적광량의 분포를 감광 재료에 주는 것에 의해, 문턱치(TH)를 경계로 선폭(W)으로 감광시킬 수 있을 경우라도, 광강도를 올려 6묘화피치 광조사를 ON으로 하고, 10 묘화피치 OFF로 하는 것에 의해 얻어지는 굵은 선(712)으로 나타내는 누적광량의 분포를 감광 재료에 주는 것에 의해, 충분히 광이 조사된 선폭(W)의 패턴이 얻어진다.In this case, as shown in Fig. 16, the photosensitive material is given a threshold value by giving the photosensitive material a distribution of the accumulated light amount indicated by the thin line 711 obtained by turning ON the eight drawing pitch light irradiation and turning the eight drawing pitch OFF. Even when TH) can be exposed to the line width W, the cumulative amount of light represented by the thick line 712 obtained by raising the light intensity and turning on the six drawing pitch light irradiation and turning on the ten drawing pitch OFF By giving distribution to a photosensitive material, the pattern of the line width W by which light was fully irradiated is obtained.

여기에서, 패턴 묘화장치(1)의 경우, 기술과 같이 묘화셀(620)과 비교해서 큰 광조사 영역(61)을 이용하는 것에 의해, 광량분포가 주주사방향 및 부주사방향으로 어느 정도 넓어진다. 그리고, 고속묘화를 행하는 것에 의해, 도 14에서 나타내는 바와 같이 광량분포가 주주사방향으로 더 신장한다. 묘화되는 패턴의 선폭이 충분히 클 경우, 주주사방향에 관한 선폭은 상술의 광강도 및 ON/OFF제어의 조합에 의해 정밀도를 유지할 수 있지만, 묘화가능한 최소의 선폭, 즉 해상도는, 부주사방향과 비교해서 주주사방향에서 저하가 회피될 수 없다.Here, in the case of the pattern drawing apparatus 1, the light quantity distribution is enlarged to some extent in the main scanning direction and the sub scanning direction by using the large light irradiation area 61 as compared with the drawing cell 620 like the technique. By performing the high speed drawing, the light quantity distribution further extends in the main scanning direction as shown in FIG. If the line width of the pattern to be drawn is sufficiently large, the line width in the main scanning direction can be maintained by the combination of the above-described light intensity and the ON / OFF control, but the minimum line width that can be drawn, that is, the resolution, is compared with the sub-scan direction. Therefore, a decrease in the main scanning direction cannot be avoided.

그래서, 패턴 묘화장치(1)에서는 광원인 LED(411)를 묘화셀군이 n묘화피치만큼 이동하는 도중에 순간적으로 소등하는 제어도 가능하게 되어 있다. LED(411) 의 ON/OFF제어(즉, 변조)가 행하여질 경우, 도 5에 나타내는 패턴 묘화장치(1)의 동작에서 스텝S14와 스텝S15의 사이에 도 17에 나타내는 스텝S21~S23이 실행된다. LED(411)의 변조가 행하여질 경우, 스텝S14에서 각 미소 미러의 자세가 갱신된 후, 곧 LED(411)가 점등되고(스텝S21), 묘화셀군이 묘화피치(PW)만큼 이동하면(스텝S22), LED(411)가 소등된다(스텝S23). 그 후, 다음 묘화 데이터가 메모리셀에 기록되고(스텝S16), 이전의 리셋 펄스로부터 묘화피치(PW)의 n배의 거리만큼 묘화셀군이 이동하면(스텝S17), 스텝S14로 되돌아간다.Therefore, in the pattern writing apparatus 1, the control which temporarily turns off the LED 411 which is a light source while the drawing cell group moves by n drawing pitches is also possible. When the ON / OFF control (that is, modulation) of the LED 411 is performed, steps S21 to S23 shown in FIG. 17 are executed between steps S14 and S15 in the operation of the pattern drawing apparatus 1 shown in FIG. 5. do. When the modulation of the LED 411 is performed, after the attitude of each micromirror is updated in step S14, the LED 411 lights up soon (step S21), and when the drawing cell group moves by the writing pitch PW (step S21). S22), the LED 411 is turned off (step S23). Thereafter, the next drawing data is written to the memory cell (step S16). When the drawing cell group moves by a distance n times the drawing pitch PW from the previous reset pulse (step S17), the process returns to step S14.

이상의 동작에 의해, 광조사 영역(61)에의 광의 조사가 ON이 되고 나서 OFF가 되기 까지의 동안에, 광조사 영역군이 묘화피치(PW)만큼 상대 이동하고, 광조사 영역(61)에의 광의 조사는 리셋 펄스의 간격의 1/n로 제한된다. 그 결과, 광의 조사의 주주사방향의 넓이를 부주사방향과 같은 정도로 억제하면서 고속묘화를 행하는 것이 실현된다.By the above operation | movement, the light irradiation area group moves relatively by drawing pitch PW, and the light irradiation to the light irradiation area 61 is carried out from the irradiation of light to the light irradiation area 61 until it turns OFF. Is limited to 1 / n of the interval of the reset pulse. As a result, high speed drawing is realized while suppressing the area of the main scanning direction for irradiation of light to the same extent as the sub scanning direction.

광원으로서 LED나 LD가 이용되는 경우, DMD(42)의 변조 한계속도의 1/10이하의 시간에서 광원을 ON/OFF 제어할 수 있다. 따라서, 예컨대, 8배속묘화(n=8)라도 주주사방향의 해상도의 저하를 억제하면서 용이하게 묘화를 행할 수 있다. 이 경우, 리셋 펄스간에 감광 재료에 주어지는 광 에너지의 양은 1/8로 감소하기 때문에, 광원으로부터의 광강도를 높일 수 있고, 감광 재료도 감도가 높은 것이 사용된다.When LED or LD is used as the light source, the light source can be turned ON / OFF at a time of 1/10 or less of the modulation limit speed of the DMD 42. Therefore, even for example, even at 8 times speed drawing (n = 8), drawing can be easily performed while suppressing a decrease in the resolution in the main scanning direction. In this case, since the amount of light energy given to the photosensitive material between reset pulses is reduced to 1/8, the light intensity from the light source can be increased, and the photosensitive material also has a high sensitivity.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.

패턴 묘화장치(1)에 설치되는 공간 광변조 디바이스는, 상기 실시형태에서 이용할 수 있는 DMD(42)에 한정되지 않고, 예컨대, 액정 셔터 등의 공간 광변조 디바이스를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 광원으로서 복수의 발광 다이오드 등을 2차원 배열하고, 발광 다이오드군에 대응하는 광조사 영역군의 배열 방향이 주사방향에 대하여 경사진 상태로, 각 발광 다이오드의 ON/OFF를 광조사 영역의 상대 이동에 동기해서 제어하는 것에 의해, 패턴의 묘화가 행하여져도 된다. 또한, 광원의 ON/OFF 제어가 행하여지지 않을 경우는, 초고압 수은이 광원으로서 사용되어도 된다.The spatial light modulation device provided in the pattern drawing apparatus 1 is not limited to the DMD 42 which can be used by the said embodiment, For example, it is also possible to use spatial light modulation devices, such as a liquid crystal shutter. Also, as a light source, a plurality of light emitting diodes and the like are arranged in two dimensions, and the array direction of the light irradiation area group corresponding to the light emitting diode group is inclined with respect to the scanning direction. The pattern may be drawn by controlling in synchronization with the relative movement. In addition, when ON / OFF control of a light source is not performed, ultrahigh pressure mercury may be used as a light source.

도 17에 나타내는 광원의 ON/OFF 제어에서, 광원은 반드시 광조사 영역군이 1묘화피치(PW) 이동한 시점에서 OFF가 될 필요는 없고, 예컨대, 충분한 누적광량이 필요할 경우는, 묘화피치(PW)의 2배의 거리 이동한 시점에서 OFF가 되어도 된다. 즉, 광조사 영역(61)에의 광의 조사가 ON이 된 후, 광조사 영역군의 묘화피치(PW)의 n배의 거리의 상대 이동이 완료하기 전에 광조사 영역(61)에의 광의 조사가 OFF가 되는 것이라면 OFF가 되는 타이밍은 적당히 설정되어서 좋다. 또한, 광원 이외의 소자에 의해, 공간 광변조 디바이스의 제어보다도 빠르게 광조사가 OFF로 되어도 된다.In the ON / OFF control of the light source shown in FIG. 17, the light source does not necessarily need to be turned OFF when the light irradiation area group moves by one drawing pitch PW. For example, when a sufficient cumulative amount of light is required, the drawing pitch ( It may be OFF when the distance has been moved twice as large as PW). That is, after the irradiation of the light to the light irradiation area 61 is turned on, the irradiation of the light to the light irradiation area 61 is turned off before the relative movement of the distance n times of the drawing pitch PW of the light irradiation area group is completed. If so, the timing of turning off may be set appropriately. In addition, light irradiation may be turned OFF by elements other than a light source earlier than control of a spatial light modulation device.

스테이지(2)와 헤드부(40)의 주주사방향 및 부주사방향에의 상대 이동(즉, 기판(9) 상의 묘화셀군과 광조사 영역군과의 상대 이동)은, 스테이지(2) 또는 헤드부(40)의 어느 쪽만의 이동에 의해 행하여져도 좋다.The relative movement of the stage 2 and the head portion 40 in the main scanning direction and the sub-scanning direction (that is, the relative movement between the drawing cell group and the light irradiation area group on the substrate 9) is the stage 2 or the head portion. It may be performed by the movement of only one of the 40's.

더욱이, 상기 실시형태에서는 광조사 영역군에서 부주사방향의 단부에 위치하는 광조사 영역(61)(예컨대, 도 4에서의 (-X)측 또한 (+Y)측의 광조사 영역(61))에의 광조사의 제어를 언급하지 않고 있지만, 제어를 간단히 하기 위해서 이것들의 광조사 영역(61)에의 광조사는 행하여지지 않아도 되고, 부 주사 후의 묘화를 고려하면서 이것들의 광조사 영역(61)에의 광조사가 제어되어도 된다.Furthermore, in the above embodiment, the light irradiation area 61 (for example, the (-X) side and the (+ Y) side light irradiation area 61 in Fig. 4) located at the end portion in the sub-scanning direction in the light irradiation area group. Although not referring to the control of light irradiation to the light source, it is not necessary to perform light irradiation to these light irradiation areas 61 in order to simplify the control, and to the light irradiation area 61 while considering the drawing after sub-scanning. Light irradiation may be controlled.

본 발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술의 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태이 가능한 것이 이해되어야 한다.While the invention has been described and described in detail, the description thereof is intended to be illustrative and not restrictive. Accordingly, it should be understood that many variations and aspects are possible without departing from the scope of the present invention.

본 발명에 의하면, 공간 변조된 광을 이용하여 해상도에서 고속 묘화를 행할 수 있다. 또, 각 묘화영역에 같은 횟수만큼 중복 노광을 행할 수 있고, 주사방향의 묘화해상도의 저하를 억제할 수 있다. 또, 광원의 ON/OFF 제어에 의해 용이하게 주사방향의 해상도의 저하를 억제할 수 있다.According to the present invention, high speed drawing can be performed at a resolution using spatially modulated light. In addition, it is possible to perform overlapping exposure to each drawing area by the same number of times, and to suppress the decrease in the drawing resolution in the scanning direction. Moreover, the fall of the resolution of a scanning direction can be suppressed easily by ON / OFF control of a light source.

Claims (10)

감광재료에 광을 조사하여 패턴을 묘화하는 패턴 묘화장치로서,A pattern writing apparatus for drawing a pattern by irradiating light onto a photosensitive material, 감광재료 상에서 서로 수직한 2개의 배열방향으로 일정한 피치에서 배열되는 광조사 영역군의 각각으로 변조된 광을 조사하는 광조사부와,A light irradiation part for irradiating the modulated light to each of the light irradiation area groups arranged at a constant pitch in two array directions perpendicular to each other on the photosensitive material; 감광재료 상에서 상기 광조사 영역군을 배열방향에 대하여 경사진 주사방향으로 주사시키고, 상기 주사방향 및 상기 주사방향에 수직한 방향으로 일정한 묘화피치에서 상기 감광재료 상에 고정배열된 묘화 영역군의 각각에 대하여 복수의 광조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사기구와,Each of the drawing area groups fixedly arranged on the photosensitive material at a drawing pitch in the scanning direction inclined with respect to the array direction on the photosensitive material and in a direction perpendicular to the scanning direction; A syringe port for relatively passing through a plurality of light irradiation regions with respect to 상기 광조사 영역군의 주사에 동기하면서 상기 광조사 영역군에의 광조사의 ON/OFF를 개별로 제어하는 것에 의해, 감광재료 상의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 제어부를 구비하고,And a controller for controlling the amount of light irradiated to each drawing area on the photosensitive material by individually controlling ON / OFF of light irradiation to the light irradiation area group while synchronizing with scanning of the light irradiation area group, 상기 광조사 영역군의 상기 2개의 배열방향 중 상기 주주사방향과 이루는 각이 작은 방향에 관하여 서로 인접하는 광조사 영역에서, 상기 주사방향에 수직한 방향에 대한 중심간의 거리가 상기 묘화피치와 같고, 상기 주사방향에 대한 중심간의 거리가 상기 묘화피치의 a배(단, a는 2이상의 정수)이고, 상기 제어부가 상기 묘화피치의 n배(단, n은 3이상의 정수)의 거리만큼 상기 광조사 영역군을 상대적으로 이동하는 동안에 상기 광조사의 ON/OFF를 1회제어하고, (a2 + 1)과 n이 서로소인, 패턴 묘화장치.In a light irradiation area adjacent to each other with respect to a direction in which the angle of the main scanning direction is smaller among the two arrangement directions of the light irradiation area group, the distance between the centers in the direction perpendicular to the scanning direction is equal to the drawing pitch, The distance between the centers in the scanning direction is a times (but a is an integer of 2 or more) of the drawing pitch, and the control unit irradiates the light by a distance of n times (where n is an integer of 3 or more) of the drawing pitch. while moving the region group relative to the control once the oN / OFF of the light irradiation, and (a 2 + 1) and n the stamp to each other, the patterning device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광조사 영역군에서 상기 2개의 배열방향 중 상기 주주사방향과 이루는 각이 작은 방향에 배열되는 광조사 영역의 수가 M이고, M이 (a×n)의 정수배인, 패턴 묘화장치.The pattern drawing apparatus of the said light irradiation area group whose number of the light irradiation area | regions arrange | positioned in the direction in which the angle | corner with the said main scanning direction is small among two arrangement directions is M, and M is an integer multiple of (a * n). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 된 후, 상기 광조사 영역군의 상기 묘화피치의 n배의 거리의 상대이동이 완료하기 전에 상기 광조사 영역에의 광의 조사가 OFF가 되는, 패턴 묘화장치.After the irradiation of light to the light irradiation area is turned on, before the relative movement of the distance of n times the drawing pitch of the light irradiation area group is completed, the irradiation of light to the light irradiation area is turned OFF. . 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 되고 나서 OFF가 되기 까지의 동안에, 상기 광조사 영역군이 상기 묘화피치만큼 상대 이동하는, 패턴 묘화장치.The pattern writing apparatus, wherein the light irradiation area group moves relatively by the drawing pitch from the time when the irradiation of the light to the light irradiation area is turned on and then turned off. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광조사부가, ON/OFF 제어가능한 광원과,The light irradiation unit is a light source that can be ON / OFF control, 상기 광원으로부터의 광을 공간 변조하는 공간 광변조 디바이스를 구비하는, 패턴 묘화장치.And a spatial light modulating device for spatially modulating the light from the light source. 감광재료에 광을 조사하여 패턴을 묘화하는 패턴 묘화방법으로서,As a pattern drawing method of drawing a pattern by irradiating light to a photosensitive material, 감광재료 상에서 서로 수직한 2개의 배열방향에 일정한 피치에서 배열되는 광조사 영역군의 각각으로 변조된 광을 조사하고, 상기 광조사 영역군을 배열방향에 대하여 경사진 주사방향으로 주사시키고, 상기 주사방향 및 상기 주사방향에 수직한 방향에 일정한 묘화피치에서 상기 감광재료 상에 고정배열된 묘화 영역군의 각각에 대하여 복수의 광조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사공정과,Irradiated modulated light into each of the light irradiation area groups arranged at a constant pitch in two array directions perpendicular to each other on the photosensitive material, and scanning the light irradiation area groups in a scanning direction inclined with respect to the array direction, and scanning A scanning step of passing a plurality of light irradiation regions relatively to each of the drawing region groups fixedly arranged on the photosensitive material at a drawing pitch constant in a direction perpendicular to the direction and the scanning direction; 상기 광주사 영역군의 주사에 동기하면서 상기 광조사 영역군에의 광조사의 ON/OFF를 개별로 제어하는 것에 의해, 감광재료 상의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 제어공정을 구비하고, A control step of controlling the amount of light irradiated to each drawing area on the photosensitive material by individually controlling the ON / OFF of the light irradiation to the light irradiation area group while synchronizing with the scanning of the optical scanning area group; , 상기 광조사 영역군의 상기 2개의 배열방향 중 상기 주주사방향과 이루는 각이 작은 방향에 관하여 서로 인접하는 광조사 영역에서, 상기 주사방향에 수직한 방향에 대한 중심간의 거리가 상기 묘화피치와 같고, 상기 주사방향에 대한 중심간의 거리가 상기 묘화피치의 a배(단, a는 2이상의 정수)이고, 상기 제어공정에서 상기 묘화피치의 n배(단, n은 3이상의 정수)의 거리만큼 상기 광조사 영역군이 상대적으로 이동하는 동안에 상기 광조사의 ON/OFF가 1회제어되고, (a2 + 1)과 n이 서로소인, 패턴 묘화방법.In a light irradiation area adjacent to each other with respect to a direction in which the angle of the main scanning direction is smaller among the two arrangement directions of the light irradiation area group, the distance between the centers in the direction perpendicular to the scanning direction is equal to the drawing pitch, The distance between the centers in the scanning direction is a times of the drawing pitch (where a is an integer of 2 or more), and the light is provided by the distance of n times of the drawing pitch (where n is an integer of 3 or more). The pattern writing method, wherein ON / OFF of the light irradiation is controlled once while the irradiation area group is relatively moved, and (a 2 + 1) and n are mutually different. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 광조사 영역군에서 상기 2개의 배열방향 중 상기 주주사방향과 이루는 각이 작은 방향에 배열되는 광조사 영역의 수가 M이고, M이 (a×n)의 정수배인, 패턴 묘화방법.A pattern writing method according to claim 2, wherein the number of light irradiation areas arranged in the direction in which the angle between the main scanning direction and the two main direction in the light irradiation area group is smaller is M, and M is an integer multiple of (a × n). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 된 후, 상기 광조사 영역군의 상기 묘화피치의 n배의 거리의 상대이동이 완료하기 전에 상기 광조사 영역에의 광의 조사가 OFF가 되는, 패턴 묘화방법.After the irradiation of light to the light irradiation area is turned on, before the relative movement of the distance n times the drawing pitch of the light irradiation area group is completed, the irradiation of light to the light irradiation area is turned OFF. . 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 광조사 영역에의 광의 조사가 ON이 되고 나서 OFF가 되기 까지의 동안에, 상기 광조사 영역군이 상기 묘화피치만큼 상대 이동하는, 패턴 묘화방법.And the light irradiation area group is relatively moved by the drawing pitch from the time when the irradiation of the light to the light irradiation area is turned on and then turned off. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, ON/OFF 제어가능한 광원으로부터의 광이 공간 광변조 디바이스에 의해 공간 변조되어 상기 광조사 영역군으로 안내되는, 패턴 묘화방법.And the light from the ON / OFF controllable light source is spatially modulated by the spatial light modulation device and guided to the light irradiation area group.
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